GC垃圾回收知识整理

什么是垃圾

一个对象没有任何引用指向他

多个对象循环引用但是没有其他的引用指向他们

定位垃圾算法

reference count（引用计数）：一个对象会记录有多少个引用指向了它，当指向它的引用数为0就是垃圾，不能定位循环依赖的情况

3个引用指向这个对象不是垃圾

没有引用时是垃圾

root searching（根搜索算法）：通过根对象依次找到依赖的对象，剩下的都是垃圾

什么是根对象：线程栈变量、静态变量、常量池、JNI指针、Class（main方法中可以直接使用的对象）

常见垃圾回收算法

Mark-Sweep（标记清除）

找到是垃圾的部分然后清除，位置不连续会产生碎片

Copying（拷贝）

把内存分为两块，只是用其中一块，把存活的对象依次拷贝到另外一块内存中，再分配内存只使用这块内存，然后把剩下是垃圾的内存全部清除，下次再回收时往另外一块拷贝，垃圾回收时存活的对象在两块内存中来回拷贝。

优点：不会产生碎片，效率很高

缺点：浪费空间

Mark-Compact（标记压缩）

把标记为存活的对象拷贝到标记为可回收或未使用的地方，在做标记和清除的过程中同时做了一次压缩

好处：是把存活的对象放一块，未使用的内存连续，不会产生碎片，之后再分配大内存是方便

缺点：效率比拷贝算法略低（内存的挪动带来线程同步）

JVM内存分代模型

部分垃圾回收器使用的模型

new-young（新生代）：存活对象少，使用Coyp算法，效率高

old（老年代）：垃圾少，一般使用Mark-Compact(标记压缩)，G1使用copy

new-young（新生代）：old（老年代） = 1：2

新生代 ： eden（伊甸）+ 2个suvivor区 比例是 8:1:1

1、YGC（MinorGC）之后大多数的对象会被回收，活着的对象使用拷贝算法放入S0

2、再次YGC，eden区+S0区活着的对象放入S1

3、再次YGC，eden区+S1区活着的对象进入S0

4、经历一次YGC年龄加1 ，达到一定年龄(Parallel Scavenge 15,CMS 6,G1 15)进入老年代，通过参数：-XX:MaxTenuringThreshold配置

5、S区装不下直接放到老年代

老年代：

1、存放的是顽固分子

老年代满了触发FullGC/FGC/MajorGC

GC调优的目标是：尽量减少FGC

对象从创建到销毁经历的过程

常见垃圾回收器

1、Seral： 作用在新生代 串行回收

当触发GC时所有的工作线程都暂停（STW），GC线程（单线程）开始工作，GC线程完成所有的工作线程才开始工作

2、Parallel Scavenge： 作用在新生代 并行回收

当触发GC是所有的工作新城都暂停（STW），GC线程（多线程）开始工作，GC线程完成所有的工作线程才开始工作

3、ParNew： 作用在新生代 串行回收

类似于Parallel Scavenge与CMS配合使用的

4、SeralOld： 作用在老年代 串行回收

类似于Seral，就是把Seral的算法作用在老年代

5、ParallelOld： 作用在老年代 并行回收

类似于Parallel，就是把Parallel的算法作用在老年代

6、CMS： ConcurrentMarkSweep 作用在老年代 并发的 垃圾回去线程和应用线程同时运行 降低STW时间。既然是MarkSweep，就一定会有碎片化的问题，碎片到达一定程度，CMS的老年代分配对象分配不下的时候，使用SerialOld 进行老年代回收，消耗时间长

7、G1： 三色标记 + SATB

8、ZGC： ColoredPointers + LoadBarrier

9、Shenandoah：ColoredPointers + WriteBarrier

10、Eplison： debug调试虚拟机用

1.8默认的垃圾回收器组合是PS+PO 1.9默认是G1

JVM参数分类

1、标准参数：-开头 所有的HotSpot都支持

2、非标准参数：-X开头,特定版本的HotSpot支持特定的命令

3、不稳定参数：-XX开头

常见垃圾回收器组合参数设定：(1.8)

-XX:+UseSerialGC = Serial New (DefNew) + Serial Old小型程序。默认情况下不会是这种选项，HotSpot会根据计算及配置和JDK版本自动选择收集器

-XX:+UseParNewGC = ParNew + SerialOld这个组合已经很少用（在某些版本中已经废弃）

-XX:+UseConc(urrent)MarkSweepGC = ParNew + CMS + Serial Old

-XX:+UseParallelGC = Parallel Scavenge + Parallel Old (1.8默认)

-XX:+UseParallelOldGC = Parallel Scavenge + Parallel Old

-XX:+UseG1GC = G1

启动java程序时配置参数示例

java -Xmn10M -Xms40M -Xmx60M -XX:+PrintCommandLineFlags -XX:+PrintGC HelloGC(ClassName) PrintGCDetails PrintGCTimeStamps PrintGCCauses

java -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+PrintCommandLineFlags HelloGC(ClassName)

设定日志参数示例参考，共产生5个GC日志文件，每个文件最大20M，滚动使用这5个文件

-Xloggc:/opt/xxx/logs/xxx-xxx-gc-%t.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=20M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCCause

GC日志详解